Витамин С (аскорбиновая кислота)

Министерство сельского хозяйства Российской федерации

Федеральное государственное образовательное учреждение высшего

Профессионального образования

Бурятская государственная сельскохозяйственная академия им. В.Р. Филиппова

Кафедра органической и биологической химии

Реферат

Тема: «Витамин С (аскорбиновая кислота)»

Выполнил: студент группы 3202

Банзаракцаев К.И.

Проверила: Балдаев С.Н.

Улан-Удэ

2008

Содержание

Общее понятие об авитаминозах; гипо- и гипервитаминозы

Классификация витаминов

Витамины, растворимые в жирах

Витамины, растворимые в воде

Витамин С (аскорбиновая кислота)

Химическая природа витамина С.

Содержание витамина С в некоторых продуктах и потребность в нем

Роль в обмене веществ

Заключение

Литература

ОБЩЕЕ ПОНЯТИЕ ОБ АВИТАМИНОЗАХ; ГИПО- И ГИПЕРВИТАМИНОЗЫ

Болезни, которые возникают вследствие отсутствия в пище тех или иных витаминов, стали называть авитаминозами. Если болезнь возникает вследствие отсутствия нескольких витаминов, её называют полиавитаминозом. Однако типичные по своей клинической картине авитаминозы в настоящее время встречаются довольно редко. Чаще приходиться иметь дело с относительным недостатком какого-либо витамина; такое заболевание называется гиповитаминозом. Если правильно и своевременно поставлен диагноз, то авитаминозы и особенно гиповитаминозы легко излечить введением в организм соответствующих витаминов.

Чрезмерное введение в организм некоторых витаминов может вызвать заболевание, называемое гипервитаминозом.

В настоящее время многие изменения в обмене веществ при авитаминозе рассматривают как следствие нарушения ферментных систем. Известно, что многие витамины входят в состав ферментов в качестве компонентов их простатических или коферментных групп.

Многие авитаминозы можно рассматривать как патологические состояния, возникающие на почве выпадения функций тех или других коферментов. Однако в настоящее время механизм возникновения многих авитаминозов ещё неясен, поэтому пока ещё не представляется возможным трактовать все авитаминозы как состояния, возникающие на почве нарушения функций тех или иных коферментных систем.

С открытием витаминов и выяснением их природы открылись новые перспективы не только в предупреждении и лечении авитаминозов, но и в области лечения инфекционных заболеваний. Выяснилось, что некоторые фармацевтические препараты (например, из группы сульфаниламидных) частично напоминают по своей структуре и по некоторым химическим признакам витамины, необходимые для бактерий, но в то же время не обладают свойствами этих витаминов. Такие «замаскированные под витамины» вещества захватываются бактериями, при этом блокируются активные центры бактериальной клетки, нарушается её обмен и происходит гибель бактерий.

КЛАССИФИКАЦИЯ ВИТАМИНОВ

В настоящее время витамины можно охарактеризовать как низкомолекулярные органические соединения, которые, являясь необходимой составной частью пищи, присутствуют в ней в чрезвычайно малых количествах по сравнению с основными её компонентами.

Витамины - необходимый элемент пищи для человека и ряда живых организмов потому, что они не синтезируются или некоторые из них синтезируются в недостаточном количестве данным организмом. Витамины - это вещества, обеспечивающее нормальное течение биохимических и физиологических процессов в организме. Они могут быть отнесены к группе биологически активных соединений, оказывающих своё действие на обмен веществ в ничтожных концентрациях.

Витамины делят на две большие группы:1- витамины, растворимые в жирах, и 2-витамины, растворимые в воде. Каждая из этих групп содержит большое количество различных витаминов, которые обычно обозначают буквами латинского алфавита. Следует обратить внимание, что порядок этих букв не соответствует их обычному расположению в алфавите и не вполне отвечает исторической последовательности открытия витаминов.

В приводимой классификации витаминов в скобках указаны наиболее характерные биологические свойства данного витамина - его способность предотвращать развития того или иного заболевания. Обычно названию заболевания предшествует приставка «анти», указывающая на то, что данный витамин предупреждает или устраняет это заболевание.

ВИТАМИНЫ, РАСТВОРИМЫЕ В ЖИРАХ

Витамин A (антиксерофталический).

Витамин D (антирахитический).

Витамин E (витамин размножения).

Витамин K (антигеморрагический)

ВИТАМИНЫ, РАСТВОРИМЫЕ В ВОДЕ.

Витамин В1 (антиневритный).

Витамин В2 (рибофлавин).

Витамин PP (антипеллагрический).

Витамин В6 (антидермитный).

Пантотен (антидерматитный фактор).

Биотин (витамин Н, фактор роста для грибков, дрожжей и бактерий, антисеборейный).

Инозит. Парааминобензойная кислота (фактор роста бактерий и фактор пигментации).

Фолиевая кислота (антианемический витамин, витамин роста для цыплят и бактерий).

Витамин В12 (антианемический витамин).

Витамин В15 (пангамовая кислота).

Витамин С (антискорбутный).

Витамин Р (витамин проницаемости).

Многие относят также к числу витаминов холин и непредельные жирные кислоты с двумя и большим числом двойных связей. Все вышеперечисленные растворимые в воде витамины, за исключением инозита и витаминов С и Р, содержат азот в своей молекуле, и их часто объединяют в один комплекс витаминов группы В.

Аскорбиновая кислота

К числу наиболее известных с давних времён заболеваний, возникающих на почве дефектов в питании, относится цинга, или скорбут. В средине века в Европе цинга была одной из страшных болезней, принимавший иногда характер повального мора. Наибольшее число жертв цинга уносила в могилу в зимнее и весеннее время года, когда население европейских стран было лишено возможности получать в достаточном количестве свежие овощи и фрукты.

Окончательно вопрос о причинах возникновения и способов лечения цинги был разрешен экспериментально лишь в 1907-1912 гг. в опытах на морских свинках. Оказалось, что морские свинки, подобно людям, подвержены заболеванию цингой, которая развивается на почве недостатков в питании.

Стало очевидным, что цинга возникает при отсутствии в пищеособого фактора. Этот фактор, предохраняющий от цинги, получил название витамина С, антицинготного, или антискорбутного, витамина.

Ученые отдают пальму первенства витамину C (аскорбиновой кислоте) среди других витаминов и нутриентов, как самому эффективному средству противодействия физическим и эмоциональным стрессам.

Надпочечники, которые выделяют гормоны для ответной реакции организма в стрессовых ситуациях, содержат больше всего аскорбата, по сравнению с любой другой частью тела.

Витамин C (аскорбиновая кислота), также, за счет своей антиоксидантной и окислительной деятельности, обезвреживает токсины, образующиеся в процессе стрессового метаболизма. Известно, что одной из причин умственных отклонений у человека являются токсические продукты обмена

ХИМИЧЕСКАЯ ПРИРОДА ВИТАМИНА С

Химическая природа аскорбиновой кислоты была выяснена после выделения её в кристаллической форме из ряда животных и растительных продуктов, особенно большое значение в ряду этих исследований имели работы А.Сент-Дьердьи и Хэворта.

Строение витамина С было окончательно установлено синтезом его из L-ксилозы. Витамин С получил название L-аскорбиновой кислоты.

Аскорбиновая кислота является ненасыщенным соединением и не содержит свободной карбоксильной группы. Кислый характер этого соединения обусловлен наличием двух фенольных гидроксилов, способных к диссоциации с отщеплением водородных ионов, по-видимому, в основном у третьего углеродного атома.

L-Аскорбиновая кислота представляет собой кристаллическое соединение, легко растворимое в воде с образованием кислых растворов. Наиболее замечательной особенностью этого соединения является его способность к обратимому окислению (дегидрированию) с образованием дегидроаскорбиновой кислоты.

Таким образом, L-Аскорбиновая кислота и её дегидроформа образуют окислительно-восстановительную систему, которая может, как отдавать, так и принимать водородные атомы, точнее электроны и протоны. Обе эти формы обладают антискорбутным действием. В присутствии широко распространенного в растительных тканях фермента - аскорбиноксидазы, или аскорбиназы, аскорбиновая кислота окисляется кислородом воздуха с образованием дегидроаскорбиновой кислоты и перекиси водорода.

Аскорбиновая кислота, особенно её дегидроформа, является весьма неустойчивым соединением. Превращение в дикетоулоновую кислоту, не обладающую витаминной активностью, является необратимым процессом, который заканчивается обычно окислительным распадом. Наиболее быстро витамин С разрушается в присутствии окислителей в нейтральной или щёлочной среде при нагревании. Поэтому при различных видах кулинарной обработки пищи часть витамина С обычно теряется. Аскорбиновая кислота обычно разрушается также и при изготовлении овощных и фруктовых консервов. Особенно быстро витамин С разрушается в присутствии следов солей тяжелых металлов (железо, медь). В настоящее время, однако, разработаны способы приготовления консервированных фруктов и овощей с сохранением их полной витаминной активности.

СОДЕРЖАНИЕ ВИТАМИНА С В НЕКОТОРЫХ ПРОДУКТАХ И ПОТРЕБНОСТЬ В НЁМ

Важно отметить, что большинство животных, за исключением морских свинок и обезьян, не нуждается в получении витамина С извне, так как аскорбиновая кислота синтезируется у них в печени из сахаров. Человек не обладает способностью к синтезу витамина С и должен обязательно получать его с пищей.

В организме человека нет никаких резервов витамина С, поэтому необходимо систематическое, ежедневное поступление этого витамина с пищей. Действие витамина сохраняется на 14 - 8 часов после попадания его в организм.

В организме человека аскорбиновая кислота не образуется, и отсутствуют ее накопления. В организме человека нет никаких резервов витамина С, поэтому необходимо систематическое, ежедневное поступление этого витамина. Основными источниками витамина С являются растения. Необходимое количество витамина C (взрослым от 50 до 100 мг, детям от 30 до 70 мг в сутки) должно поступать с пищей.

Но не стоит забывать, что каждый организм индивидуален, и что существуют возрастные ограничения. На потребность в витамине С оказывают влияние сезонные факторы, стрессы. Также было обнаружено, что при приеме некоторых лекарств (например, противозачаточных средств) потребность организма в витамине С увеличивается.

Аскорбиновая кислота - это белые кристаллы с резким кислым вкусом. Температура плавления аскорбиновой кислоты составляет 192 град. Цельсия (при нормальных условиях). Аскорбиновая кислота устойчива в твердом состоянии.

Растворимость аскорбиновой кислоты (грамм на 100 мл. растворителя): 33,3 H2O, 2 EtOH. Аскорбиновая кислота нерастворима в диэтиловом эфире, CHCl3, бензоле, петролейном эфире. Водные растворы аскорбиновой кислоты имеют pH ~ 3; действует как моноосновная кислота. Аскорбиновая кислота мощный восстановитель, легко окисляется многими окислителями.

Водные растворы аскорбиновой кислоты устойчивы при отсутствии кислорода. На воздухе растворы аскорбиновой кислоты устойчивы при pH 5-6, очень неустойчивы при щелочном pH.

Аскорбиновая кислота используется как донор H (водород) в биологических системах при изучении электронного транспорта и для защиты других легко окисляющихся веществ.

Аскорбиновую кислоту и синтетическим путем, ее выпускают в виде порошка, драже, таблеток с глюкозой и т. д. Аскорбиновая кислота входит в состав различных поливитаминных препаратов

Здесь можно напомнить, что эпидемии цинги, свирепствовавшие в средние века в Европе в зимние и весенние месяцы года, исчезли после введения в сельское хозяйство европейских стран культуры картофеля.

Витамин C назначают при цинге, некоторых заболеваниях желудочно-кишечного тракта, кровотечениях, аллергиях, коллагенозах, атеросклерозе, инфекционных заболеваниях, профилактических интоксикациях.

Исследования позволили утверждать, что высокие дозы витамина C способствуют продлению жизни и улучшению состояния больных определенными видами рака. Имеются данные о том, что очень высокие дозы аскорбиновой кислоты могут препятствовать нормальному оплодотворению, вызвать выкидыши, повышать свертываемость крови, оказывать неблагоприятное действие на функцию почек и поджелудочной железы. Однако опасность передозировки аскорбиновой кислоты преувеличено. Результаты многочисленных исследований позволили считать, что гипервитаминоз C практически не проявляется.

Систематический прием больших доз витамина C снижает риск возникновения рака полости рта, пищевода, гортани, желудка, молочной железы, мозга. Большие дозы витамина C (около 1 г в сутки) несколько снимают крайне опасное воздействие табачного дыма на организм курильщика.

Велико значение в кормлении сельскохозяйственных животных. При их недостатке или отсутствии задерживается рост и развитие молодняка, снижается сопротивляемость организма различным заболеваниям, уменьшается продуктивность. С недостаточным витаминным питанием у сельскохозяйственных животных нередко связаны аборты и низкая плодовитость.

Необходимо обратить внимание на важнейшие источники витамина С не пищевого характера - шиповник, хвою (сосны, ели и лиственницы) и листья черной смородины. Водные вытяжки из них представляют собой почти всегда доступное средство для предупреждения и лечения цинги.

РОЛЬ В ОБМЕНЕ ВЕЩЕСТВ

Главная функция витамина С - это укрепление иммунной системы.

В первую очередь, его помощь нужна лейкоцитам, которые расходуют запас витамина C (аскорбиновой кислоты) при борьбе с болезнями. Лайнус Поллинг выдвинул гипотезу о том, что от простуды можно навсегда излечиться, принимая высокие дозы витамина C (аскорбиновой кислоты) (1 - 5 г. в сутки в течение 1 - 2 дней).

Результаты исследований показали, что витамин C (аскорбиновая кислота) значительно облегчает симптомы простуды. Это действие обусловлено способностью витамина C (аскорбиновой кислоты) мобилизовать иммунную систему организма.

Также было показано, что ежедневный прием аскорбиновой кислоты спортсменами-бегунами позволяет им полностью избежать инфекций верхних дыхательных путей, которые являются профессиональными болезнями таких спортсменов.

Витамин C (аскорбиновая кислота) активирует синтез интерферонов - основных противовирусных "орудий" клетки. Особенно эффективен витамин C (аскорбиновая кислота) в сочетании с цинком, биофлавоноидами, витамином A (ретинол), вместе они составляют "антиинфекционную каолицию". Природа сама создала такой мощный дуэт, причем эти витамины в растениях тоже находятся в комплексе.

Общеизвестно, что витамин C (аскорбиновая кислота) - один из основных элементов нашей антиоксидантной системы.

Свободные радикалы представляют огромную опасность для клетки из-за своей высокой химической активности. Почему же их назвали именно свободными? Дело в том, что эти соединения (свободные радикалы) имеют неспаренные электроны, т.е., они неполноценны по своей структуре, поэтому для того, чтобы восполниться, они забирают эти самые недостающие электроны практически у любой молекулы. Все это приводит к нарушению жизнедеятельности клетки. Витамин C (аскорбиновая кислота) умеет делать свободные радикалы безвредными.

Также, наряду с витамином E (токоферолом) и витамином A (каротином), витамин C (аскорбиновая кислота) обеспечивает антиоксидантную защиту глаз. Витамин C (аскорбиновая кислота) снижает внутриглазное давление, уменьшая риск развития катаракты.

По-видимому, физиологическое значение витамина С теснейшим образом связано с его окислительно-восстановительными свойствами. Возможно, что этим следует объяснить и изменения в углеводном обмене при скорбуте, заключающиеся в постепенном исчезновением гликогена из печени и вначале повышенном, а затем пониженном содержании сахара в крови. По-видимому, в результате расстройства углеводного обмена при экспериментальном скорбуте наблюдается усиление процесса распада мышечного белка и появление креатина в моче (А.В.Палладин). Большое значение имеет витамин С для образования коллагенов и функции соединительной ткани. Витамин С играет роль в гидроксилировании и окисления гормонов коры надпочечников. Нарушение в превращениях тирозина, наблюдаемое при цинге, также указывает на важную роль витамина С в окислительных процессах. В моче человека обнаруживается аскорбиновая, дегидроаскорбиновая, дикетогулоновая и щавелевая кислоты, причём две последние являются продуктами необратимого превращения витамина С организме человека.

Известно, что окисленные формы холестерина способны откладываться в стенках кровеносных сосудов, образуя атеросклеротические бляшки. Витамин C (аскорбиновая кислота) в комплексе с биофлавоноидами понижает уровень "плохого" холестерина ЛНП (липопротеинов низкой плотности), повышает уровень "хорошего" холестерина ЛВП (липопротеинов высокой плотности), защищающих стенки сосудов.

Также, витамин C (аскорбиновая кислота) может регулировать артериальное давление, оказывая гипотензивное действие.

Гиповитаминоз (нехватка витамина C - аскорбиновой кислоты)

Первичными признаками гиповитаминоза являются неспецифические симптомы (такие же симптомы могут появляться и при других различных болезнях, поэтому, точно говорить, что речь идет именно о гиповитаминозе, в данном случае невозможно):

· снижение умственной и физической работоспособности;

вялость, слабость;

· снижение иммунитета, и, вследствие чего, медленное восстановление от перенесенных заболеваний, длительно незаживающие царапины, раны.

Признаки выраженного гиповитаминоза витамина С (аскорбиновой кислоты):

· повышенная чувствительность к холоду, беспричинный озноб;

· быстрая утомляемость;

· сонливость или плохой сон;

· сниженный аппетита;

· подавленность и раздражительность;

· боли в ногах и пояснице;

· тахикардия.

Гиповитаминоз витамина C (аскорбиновой кислоты) развивается при дефиците витамина в пище в течение 1-3 месяцев, а через 3- 6 месяцев уже развивается цинга.

Гипервитаминоз (сильная передозировка витамина C - аскорбиновой кислоты)

Существует так называемый принцип "кишечной толерантности" Роберта Кэткарта, согласно которому, дозировку витамина можно увеличивать до тех пор, пока кишечник в состоянии ее переносить. Мы думаем, что доводить себя до диареи - по меньшей мере, абсурдно. Чем же чреват гипервитаминоз витамина C?

· Диареей.

· У лиц с отсутствием фермента глюкоза-6-фосфат-дегидрогеназы, высокие дозы витамина C (аскорбиновой кислоты) приводят к разрушению эритроцитов, сопровождающеемуся выходом из них гемоглобина (гемолиз).

· Беременным женщинам, людям с повышенной свертываемостью крови следует осторожно применять большие дозы витамина C (аскорбиновой кислоты).

· Больным сахарным диабетом не следует употреблять высокие дозы витамина, в связи с его влиянием на инсулиновый аппарат поджелудочной железы.

Общие правила приема витамина С

· Разделяйте дневную дозу витамина C (аскорбиновой кислоты) на несколько приемов, т.к. организм быстро расходует витамин. Этим поддерживается постоянная высокая концентрация витамина C (аскорбиновой кислоты) в крови.

· Применяйте витамин C (аскорбиновая кислота) во время еды. Так как пищеварительные ферменты повышают усвояемость витамина (аскорбиновой кислоты), повышают его концентрацию в крови.

· Не забывайте, что витамин C (аскорбиновая кислота) особенно полезен в сочетании с биофлавоноидами, так же как и с минералами (например, с магнием).

· Витамин C (аскорбиновая кислота) значительно увеличивает устойчивость других витаминов, входящих в состав продуктов.

Суточная потребность

Суточная потребность человека в витамине С зависит от ряда причин: возраста, пола, выполняемой работы, состояния беременности или кормления грудью, климатических условий, вредных привычек.

Болезни, стрессы, лихорадка и подверженность токсическим воздействиям (таким, как сигаретный дым) увеличивают потребность в витамине С.

В условиях жаркого климата и на Крайнем Севере потребность в витамине С повышается на 30-50 процентов. Молодой организм лучше усваивает витамин С, чем пожилой, поэтому у лиц пожилого возраста потребность в витамине С несколько повышается.

Доказано, что противозачаточные средства (оральные контрацептивы) понижают уровень витамина С в крови и повышают суточную потребность в нем.

Средневзвешенная норма физиологических потребностей составляет 60-100 мг в день. Обычная терапевтическая доза составляет 500-1500 мг ежедневно.

Делите суточную дозу витамина С на несколько частей. Организм быстро расходует витамин С, как только его получит. Намного полезнее поддерживать постоянно высокую концентрацию витамина, чего легко достичь, поделив суммарную дневную дозу на несколько меньших доз, принимаемых в течение дня.

Повышайте и снижайте дозу постепенно. Не шокируйте свой организм внезапным введением большого количества витамина С.

Заключение

Итак, витамины необходимы для жизни человека. Они издавна окружали человека, входили в привычный рацион его пищи, в виде разнообразных трав, овощей и фруктов.